淺談鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量的控制

王崎

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程的數(shù)量不斷增多，社會(huì)對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程的要求也更為嚴(yán)格。為了提高鋼結(jié)構(gòu)工程焊接的工作效率及質(zhì)量，從而保證鋼結(jié)構(gòu)工程焊接處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而為施工單位節(jié)約更多成本，便有必要在綜述鋼結(jié)構(gòu)概念的基礎(chǔ)上，分析鋼結(jié)構(gòu)焊接管理的現(xiàn)狀，就提出具體的管理措施進(jìn)行深入探究。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)工程；焊接質(zhì)量；管理

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接水平已取得一定的進(jìn)步與發(fā)展。與此同時(shí)，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，滿足鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量需求，鋼結(jié)構(gòu)工程焊接的工作重心逐步向質(zhì)量管理措施轉(zhuǎn)變。其中，鋼結(jié)構(gòu)指鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)工程，由鋼板及型鋼等制作成鋼桁架、鋼柱、鋼梁及次結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等構(gòu)件共同構(gòu)成，各構(gòu)件間普遍選擇螺栓、焊縫、鉚釘、自攻釘、開口銷等進(jìn)行連接，屬于常見建筑結(jié)構(gòu)類型。相較于其他結(jié)構(gòu)類型，鋼結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)勢(shì)明顯，鋼結(jié)構(gòu)截面小，質(zhì)量輕便，適于安裝及運(yùn)輸，制造機(jī)械化程度高，具有良好的密封性，符合節(jié)能環(huán)保理念。鑒于此，本文針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理的研究具有重要意義。

一、鋼結(jié)構(gòu)焊接重要性及其準(zhǔn)備

在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施加工以及安裝的過程中，因?yàn)椴糠止ぜ庑纬叽缦鄬?duì)較大，同時(shí)形狀也各不相同，加之焊接位置各不相同以及操作人員技術(shù)水平各異，在焊接過程中出現(xiàn)焊接不當(dāng)也是常有的問題。另外，不管是何種工程的施工，必然離不開施工圖紙，施工過程中必須根據(jù)施工圖進(jìn)行有效施工，所以對(duì)圖紙實(shí)施有效會(huì)審的技術(shù)工作者必須充分了解和工程有關(guān)的各種工藝技術(shù)要求和相關(guān)管理規(guī)范，在對(duì)圖紙實(shí)施審核之處，必須最大限度的降低圖紙問題發(fā)生率，這樣也是避免對(duì)工程質(zhì)量造成影響的客觀條件。

另外，施工組織在施工過程中的好壞也會(huì)對(duì)工程的整體質(zhì)量甚至是施工時(shí)間都會(huì)有直接影響。所以針對(duì)此問題在審查的過程中必須有針對(duì)性的進(jìn)行檢查，比如重點(diǎn)檢查與完善工程中相關(guān)的新工藝的使用、施工詳細(xì)安排時(shí)間表等，積極保障工程能夠順利完工。

二、鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量控制措施

鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接工作是一項(xiàng)即繁瑣又復(fù)雜的工作，焊接質(zhì)量的高低往往也能夠直接影響整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的高低，在實(shí)施焊接時(shí)，焊接變形以及應(yīng)力是很難完全避免的，同時(shí)也會(huì)焊接接頭的強(qiáng)度和焊接結(jié)構(gòu)尺寸精度也會(huì)造成不同程度的影響，小的影響往往需要花費(fèi)一定的人力以及物力以對(duì)相關(guān)構(gòu)建實(shí)施修復(fù)或者矯正，而如果影響相對(duì)較大則可能會(huì)使得直接使得構(gòu)件報(bào)廢，另外也會(huì)降低焊接構(gòu)建整體使用承載力。如有焊接工藝規(guī)程（WPS），應(yīng)根據(jù)其要求施焊，這是焊工所使用焊接方法的依據(jù)

1.針對(duì)焊接變形采取的措施

在實(shí)施焊接的過程中必須最大限度的降低焊縫截面積，可以充分滿足連接施焊量即可，在某種程度上說合理的焊腳尺寸能夠直接決定焊縫強(qiáng)度，所以凸出相對(duì)較高的焊縫，另外需要注意的是，對(duì)于多出部分的焊縫金屬，一般依據(jù)相關(guān)要求作用，其不僅不能夠有效提升焊縫許可有效強(qiáng)度，同時(shí)還能夠增大應(yīng)力的集中系數(shù)。而對(duì)于對(duì)接焊縫以及厚板，為了能夠有效降低焊縫的金屬量一般情況下，可開V型、K型、X型等坡口形式。另外應(yīng)該說明的是，正常情況下焊縫的數(shù)量應(yīng)該堅(jiān)持越少的原則，焊縫數(shù)量越少則表焊接質(zhì)量要求也更高，另外特別要注意厚板焊接，同時(shí)所有的焊縫全部需要實(shí)施多道多層焊接，同時(shí)焊縫布置需要最大限度的靠近中和軸進(jìn)行焊接作業(yè)，始終堅(jiān)持對(duì)稱的原則，環(huán)繞于中和軸焊縫必須盡可能的達(dá)到平衡，這樣就能夠減少其出現(xiàn)變形的情況。

在進(jìn)行焊接作業(yè)的時(shí)候，一般可以使用逆向回焊方法進(jìn)行作業(yè)，也就是所有的施焊順序和焊接總進(jìn)程順序必須堅(jiān)持相反的原則。這主要是因?yàn)樵趯?shí)施各個(gè)工序的施焊作業(yè)之后，其焊縫板內(nèi)部自身的熱量會(huì)使該部分出現(xiàn)膨脹的情況，這樣就會(huì)使得兩板出現(xiàn)短暫分開的情況，與此同時(shí)熱量從板內(nèi)側(cè)直接擴(kuò)散至板外側(cè)其膨脹可能會(huì)使得兩板合攏起來。在進(jìn)行焊接作業(yè)之前其所設(shè)置的有意偏置方法可以有效的借助收縮力進(jìn)行作用，也就是借助傳統(tǒng)機(jī)械的方法所產(chǎn)生的反向力和收縮力之間完全抵消，對(duì)施焊順序?qū)嵤┯行У陌才艑?duì)收縮力平衡往往也會(huì)有較大的幫助，對(duì)其結(jié)構(gòu)不相同部位實(shí)施施焊有效作用，可以以焊收縮力來對(duì)某部分的收縮力進(jìn)行作用，達(dá)到抵消的效果。

2.合理檢查焊縫整體質(zhì)量

焊接的整體質(zhì)量的高低可以通過焊縫進(jìn)行有效判斷，因此需要對(duì)焊縫實(shí)施有效全面的檢查，焊縫質(zhì)量檢查涵蓋對(duì)表面形狀以及焊縫尺寸、表面缺陷等。所謂表面形狀檢查實(shí)際上就是指代焊縫整體弧坑、連接點(diǎn)以及截面等。焊縫尺寸的檢查則主要是通過對(duì)接焊縫寬度以及角焊縫焊腳尺寸等實(shí)施檢查。而焊縫表面缺陷則是指代焊接工程結(jié)束之后其通過肉眼觀察到的外面的缺點(diǎn)，包括焊接可能出現(xiàn)的咬邊、裂紋以及焊瘤等。

焊縫內(nèi)部缺陷的檢查控制方法，可以借助超聲（UT），射線（RT）等常用方法。超聲波探傷利用壓電換能器通過瞬間電激發(fā)產(chǎn)生脈沖振動(dòng)，借助于聲耦合介質(zhì)傳入金屬中形成超聲波，超聲波在傳播時(shí)遇到缺陷就會(huì)反射并返回到換能器，再把聲脈沖轉(zhuǎn)換成電脈沖，測(cè)量該信號(hào)的幅度及傳播時(shí)間就可評(píng)定工件中缺陷的位置及嚴(yán)重程度；射線探傷是利用（χ，r）射線源發(fā)出的貫穿輻射線穿透焊縫后使用膠片感光，焊縫中的缺陷影像便顯示在經(jīng)過處理后的射線照相底片上，能發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部氣孔、夾渣、裂紋及未焊透等缺陷。因此，射線探傷和超聲探傷適合于焊縫內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。

3.焊接裂紋控制與焊接殘余應(yīng)力控制

本研究以某市的鋼結(jié)構(gòu)工程為例，該工程預(yù)計(jì)投資2億元人民幣，工程耗時(shí)一年零8個(gè)月，該工程在防治熱裂紋出現(xiàn)的過程中，研究人員通過一直決定認(rèn)為通過科學(xué)有效的材料選擇以達(dá)到有效控制焊縫化學(xué)成分為出發(fā)點(diǎn)，這樣就可以有效的降低偏析化學(xué)元素，最終有效的防治其出現(xiàn)裂紋的情況，當(dāng)然此工作之前研究人員還通過有效的焊前預(yù)熱和施焊之后的緩冷做了一定的準(zhǔn)備，最終有效的改善焊接接頭組織同時(shí)改善焊縫整體質(zhì)量。

而就焊接殘余應(yīng)力問題，該工程研究人員則通過降低焊縫尺寸和減少焊件鋼度，最終通過有效的焊件自由收縮條件，最大限度的降低焊縫拘束，最終有效的緩解了焊接殘余應(yīng)力問題。另外需要指出的是，該工程的工作人員為了最大限度的防治鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形情況，最大限度的避免焊縫和焊縫之間的距離過短的情況，另外焊縫布置做到了對(duì)稱于軸線兩端或者構(gòu)件重心，最終降低焊接變形與焊接應(yīng)力集中等多種情況，在實(shí)施零件和構(gòu)件連接的過程中，必須避免出現(xiàn)不同厚度和不等截面進(jìn)行連接的情況，該工程中工作人員為了杜絕此種情況，施工中專門委派工作者進(jìn)行巡視。

三、 結(jié)語

通過本文的探究，認(rèn)識(shí)到隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，鋼結(jié)構(gòu)工程的數(shù)量不斷增多，鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接水平逐步成熟，為了提高鋼結(jié)構(gòu)工程焊接的工作效率及質(zhì)量，加快鋼結(jié)構(gòu)工程焊接質(zhì)量管理模式的變革，綜述鋼結(jié)構(gòu)的概念，分析鋼結(jié)構(gòu)焊接管理的現(xiàn)狀，提出具體的管理措施具備顯著價(jià)值作用。

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